地貌
区境为新华夏系一级构造第三隆起带南段与淮阳山字形构造体系的复合部位。地层以黄陵背斜为核心,由里向外,形成多层弧形带状。其中前震旦系分布于莲沱以西,太平溪、邓村、下堡坪、雾渡河一带;震旦系分布于莲沱东部,三斗坪西南,下堡坪东部、南部以及九山、牛坪、青江坪、交战垭一带;寒武系分布于南从三斗坪、莲沱,北至小峰、雾渡河、樟村坪;奥陶系分布于莲沱、雾渡河东部、分乡西部;志留系分布于分乡的界岭、王家湾、罗惹坪及黄花一带;泥盆系分布于县东部大王岩、大岩口、马羊山、高场、别家大山、背马山、风洞河一带;石炭系分布于县东部大石沟、消水冲、桥子沟、龚家冲局部;二叠系分布于县东部天马、消水冲、马羊山以东及大天坑、百里荒、柏家坪的吃水沟等地;三叠系分布于县东北部与当阳、远安交界处;侏罗系分布于三斗坪暮阳的茶庄、美座等地;白垩系分布于鸦鹊岭、龙泉、小溪塔等地;第三系分布于鸦鹊岭的三合、童畈、段家嘴一带;第四系覆盖于各地层之上,是现代土壤的母体和骨架,其全新统组成长江西陵峡及其支流两岸的Ⅰ级阶地和河漫滩地带,其晚更新统组成长江及其支流两岸的Ⅰ、Ⅱ级阶地。西陵峡东部由莲沱、石牌绵延约5公里长的寒武纪、震旦纪地层剖面,是20世纪20年代李四光发现并命名的全国寒武纪地层三大典型剖面之一,为世界地质学界所瞩目;黄花、两河口、分乡、王家湾、彭家院等地的奥陶纪与志留纪地层分界线的地质考察点,亦为李四光于20世纪20年代所发现,为世界3个标准点之一。
夷陵区地势西北高,东南低,西、北、东三面群山环抱,东南一面临向平原,呈西北向东南梯级倾斜下降。最高点樟村坪镇圈椅埫海拔1962米,最低点魏家畈村五组海拔49.4米,高差1912.6米。形成山地、丘陵、河谷等多种地貌。西北部山地的地形切割较剧,山巓密布,沟溪纵横,主要由樟村坪、雾渡河、下堡坪、邓村、三斗坪等山地组成。东南部丘陵区处于山地与平原的过渡地带,主要由鸦鹊岭、龙泉、小溪塔等丘陵岗地组成,海拔500米以下。